雅浦海沟沉积有机碳垂向分布及其指示意义

来源：中国环境科学杂志2018年第9期北京时间：

作者：吴彬, 李栋, 赵军, 刘诚刚, 孙承君, 陈建芳, 潘建明, 韩正兵, 胡佶

单位：1. 国家海洋局第二海洋研究所海洋生态与环境实验室, 浙江 杭州 310012; /\r\n2. 国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室, 浙江 杭州 310012; /\r\n3. 国家海洋局第一海洋研究所海洋生态中心, 山东 青岛 266237

摘要：利用蛟龙号载人深潜器采集了西太平洋雅浦海沟沉积柱样，分析了总有机碳（TOC）、δ13C、粒度和比表面积（SSA）等参数，结合端元混合模型、降解模型及主成分分析（PCA），探讨不同来源有机碳（OC）垂向分布及其影响因素，估算了TOC降解速率、累积速率及通量.结果表明，雅浦海沟TOC%均值为（0.31%±0.10%），与浅海环境相当.由于外源OC主要赋存于粉砂等大粒径颗粒物以及微生物的分解作用，TOC%与粉砂%正相关，与SSA值及粘土比例负相关.微生物来源OC是TOC的主要贡献者（52%±21%），其次为海源（37%±19%）和陆源（11%±4%） OC，3种来源OC含量均随深度增加而降低.PCA结果指出，微生物来源与外源OC相对贡献间不耦合，表明海底地下水输送的OC可能是海沟微生物的重要营养源.主导沉积物中TOC垂向分布的难降解OC降解速率约为0.0012a-1，略高于普通大洋环境，但较浅海环境更低.雅浦海沟TOC累积速率为1.8×10-5gC/（cm2·a），沉降通量为2.2×109gC/a.

关键词：雅浦海沟,沉积有机碳,垂向分布,来源,降解

基金资助：

国家自然科学基金青年科学基金项目（41606090）；国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（2015CB755904）；国家海洋局第二海洋研究所基本科研业务费专项（JG1516）